[發明專利]一種光響應型手性智能納米粒子的制備方法

無效

• 申請號: 201210114375.1
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102634048A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張偉;張健;劉江飛;朱秀林;周年琛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08L65/00;C08G61/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種光響應型手性智能納米粒子的制備方法，具體涉及左旋/右旋圓偏振光誘導納米粒子形成手性及其光響應性能。

背景技術

左旋/右旋圓偏振光引起手性的科學理論越來越受到科學家們的重視。目前作為最為干凈的和廉價的手性源，左旋/右旋圓偏振光已經在不對稱光化學合成和不對稱光分解領域得到了廣泛的應用。由于左旋/右旋圓偏振光手性源自身的特點，該項技術的成功使用可以克服價格昂貴的手性試劑和復雜的合成步驟帶來的影響，已越來越受到科學家們的重視。

手性聚合物由于其在手性識別、光致偏振熒光、手性催化和液晶材料等領域所展現出來的良好應用前景，越來越受到人們的普遍關注。目前手性聚合物的合成方法主要有手性單體的聚合、非手性聚合物的手性修飾、手性模板控制和手性超分子自組裝等方法。這些方法中大都用到價格昂貴的手性試劑，同時合成的手性聚合物的種類也十分有限，極大約束了手性聚合物的發展。將左旋/右旋圓偏振光作為手性源用于手性聚合物的合成是在1997年由Nikolova教授課題組首次報道的，緊接著這一技術引起了眾多科學家的重視。適用于上述技術主要是側鏈型偶氮苯聚合物，而且都是在薄膜狀態下發生的手性誘導現象。該類型偶氮苯聚合物手性產生的機理普遍認為是偶氮苯基團在左旋/右旋圓偏振光的誘導下在側鏈進行超分子有序聚集(左旋/右旋偏振光的角動量轉移到偶氮苯基團所導致)，體現的是超分子手性，而不是單個偶氮苯單元的手性。目前，左旋/右旋圓偏振光誘導合成主鏈型偶氮苯聚合物薄膜只有日本的H.?Takezoe教授報道的一種，誘導產生的手性源于聚合物中主鏈結構上單個偶氮苯發色團的手性，即聚合物沿軸方向進行光致組裝的結果。

發明人認為，左旋/右旋圓偏振光作為手性源誘導合成手性聚合物更為簡單方便和價格低廉。只要將線偏振光經過起偏器后即可產生圓偏振光，再通過起偏角度的調節即可獲得左旋/右旋圓偏振光，唯一的損耗就是光源(一個高壓汞燈可以持續使用800小時以上)、起偏器以及濾光片之類的耗材。但將該項技術用于在溶液分散體系里合成偶氮苯類手性聚合物納米粒子至今還未有報道。

發明內容

本發明目的是提供一種制備光響應手性智能納米粒子的方法，以克服傳統手性聚合物合成過程中存在的手性試劑價格昂貴及合成步驟復雜等難題。

為達到上述發明目的，本發明通過運用左旋/右旋圓偏振光作為手性源在溶液分散體系下誘導合成手性智能納米粒子，圓偏振光的角動量通過輻照轉移到聚合物結構中的偶氮苯基團，從而使聚合物納米粒子具有手性。

本發明采用的具體技術方案是：

一種光響應型手性智能納米粒子的制備方法，將9,9-二辛基芴-偶氮苯交替共聚物配成為1×10^-3?～1×10^-1mg/mL的三氯甲烷溶液，所述9,9-二辛基芴-偶氮苯交替共聚物的M_n?=?7770?g/mol，M_w/M_n?=?2.62，取上述溶液和相同體積的醇混合均勻，用左旋或右旋偏振光輻照1～30分鐘，得到左手性或右手性的手性納米粒子。

優選的技術方案，所述9,9-二辛基芴-偶氮苯交替共聚物的三氯甲烷溶液濃度為3×10^-2?mg/mL。

上述技術方案中，9,9-二辛基芴-偶氮苯交替共聚物即poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-4,4’-azobenzene],?F8AZO。將上述聚合物溶液分別用左/右旋圓偏振光交替輻照，該納米粒子表現出較為優異的手性智能響應性，可在左手性和右手性之間多次反復變換。

上述技術方案中，9,9-二辛基芴-偶氮苯交替共聚物由2,7-雙（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜戊硼環-2-基）-9,9-二正辛基芴和4,4-二溴偶氮苯采用鈴木（Suzuki）縮合反應制備而成。

其中，由對溴苯胺在二氧化錳作為催化劑的條件下合成獲得4,4-二溴偶氮苯（可參見Journal?of?Polymer?Science:?Part?A:?Polymer?Chemistry,?2000,?38,?1057–1063）。

具體地，將二氧化錳溶解在已經除水的苯溶液中，攪拌0.5小時后加入對溴苯胺，在氬氣氛圍下室溫攪拌24小時后繼續回流反應12小時，抽濾，將濾液旋干后用無水乙醇重結晶后得到純的4,4-二溴偶氮苯。